Crescimento e renovação celular

Plano de trabalho:

• O que é o crescimento e renovação celular

• A que se deve a importância do DNA e da síntese proteica

• Acido nucleico

• Acido desoxirribonucleico versus acido ribonucleico

• Função do DNA

• Replicação, transcrição e tradução

• Mitose e as suas fases (profáse, metáfase, anafáse e telofáse)

Introdução:

Em meados de 1869, Miescher ao trabalhar com os glóbulos brancos de pus humano, identificou uma molécula exclusiva de núcleo, esta era constituída por carbono (C) , hidrogénio ( H ) , azoto ( N ), oxigénio ( O ) e fósforo ( P ) .

Ao que se designou por nucleína. Ao que actualmente chamamos de DNA.

Objectivos:

▪ Conhecer o crescimento e renovação celular

▪ Reconhecer o que é o ácido desoxirribonucleico e ácido ribonucleico

▪ Explicar a função do DNA e os seus constituintes como a replicação, transcrição e tradução.

▪ Conhecer as fases da mitose

Desenvolvimento:

Crescimento e renovação das células

As células possuem processos de síntese que asseguram o seu crescimento. Com a descoberta da estrutura e funções da célula achou – se o X, a molécula central da vida.

Descobriu-se como ele se replica e coordena a actividade celular.

O DNA, sendo um suporte da informação genética que recorre em todos os seres vivos, através da mitose, as células têm a possibilidade de originar novas células idênticas à inicial. O crescimento dos organismos e a regeneração dos tecidos têm por base processos de mitose.

Quando uma célula se divide, é necessário que a molécula de DNA se replique, permitindo que cada célula-filha herde uma copia de toda a informação genética que a célula-mãe possuía. Para cada porção de DNA, que está associado às histonas ou seja ás proteínas onde estão associadas as moléculas de DNA, constitui-se um filamento de cromatina.

Estes filamentos encontram-se, na maior parte do tempo, dispersos no núcleo da célula. Mas, quando a célula está em divisão, estes filamentos sofrem um processo de condensação, originando assim filamentos curtos e espessos designados por cromossomas.

Já na fase de condensação, cada cromossoma é constituído por dois cromatideos, que resultam de uma duplicação do filamento inicial da cromatina, onde ocorreu anteriormente. Assim, cada um dos cromatideos é formado por uma molécula de DNA e por histonas que lhe estão associadas.

Os cromatideos de um cromossoma encontram-se unidos por uma estrutura resistente designada por centrómero.

Iniciando assim a mitose sendo esta um processo que permite que um núcleo se divida originando dois núcleos-filhos, cada um contém uma cópia de todos os cromossomas do núcleo original e, consequentemente, de toda a informação genética.

Esta divisão nuclear é seguida de uma divisão do citoplasma, designada por citocinese.

Assim, a partir de uma célula-mãe formam-se duas células-filhas, idênticas à célula-mãe e idênticas entre si. Mas quando uma célula se divide, é necessário algum tempo para que essa célula esteja pronta para uma nova divisão, reiniciando-se assim todo o seu processo. A alternância entre estes períodos de divisão e períodos de não divisão chama-se Ciclo Celular.

Que se divide por:

Interfase:

G1 – grande actividade de síntese de proteínas, glícidos e lípidos e é a fase em que o RNAm copia a informação do DNA para a produção das moléculas orgânicas.

S – Replicação do DNA, as novas moléculas de DNA conduzem à formação dos cromossomas constituídos por dois cromatideos.

G2 – síntese de mais proteínas e estruturas membranares .

Depois entramos na Fase mitótica:

Conhecida por Mitose

PROFASE

Esta é a etapa mais longa da mitose.

Os cromossomas enrolam-se, tornando-se progressivamente mais condensados, curtos e grossos, os centrossomas (dois pares de centriolos) afastam-se para pólos opostos, formando entre eles o fuso acromático.

No final da profase o nucleolo desaparece e o invólucro nuclear desagrega-se.

METAFASE

Os cromossomas apresentam a sua máxima condensação Estes estão ligados ao fuso acromático e dispõem-se no plano equatorial da célula, formando assim uma placa equatorial, os centrómeros encontram-se voltados para o centro do plano equatorial, enquanto os braços dos cromossomas voltam-se para fora deste plano.

ANAFASE

Verifica-se um rompimento do centrómero, separando os cromatídeos que constituíam cada um dos cromossomas, iniciando a ascensão polar, no final da anafase cada pólo da célula possui um conjunto de cromossomas, constituídos por um só cromatídeo, exactamente igual.

TELOFASE

Vai-se iniciar agora toda a organização dos núcleos-filhos, formando-se um invólucro nuclear em torno dos cromossomas de cada núcleo filho e iniciam um processo de descondensação, terminando a mitose a célula, vai possuir dois núcleos.

Ácidos nucleicos

Os ácidos nucléicos são as substâncias responsáveis pela transmissão da herança biológica, transmitindo caracteres biológicos de uma geração a outra, nos processos reprodutivos. Estes ácidos compõem-se de um açúcar de cinco átomos de carbono ou seja uma pentose. É um composto químico, de elevada massa molecular, que possui ácido fosfórico, açúcares e bases purínicas e pirimidínicas. São portanto macromoléculas formadas por nucleotídeos.

Nos ácidos nucleicos podem identificar-se três constituintes fundamentais:

• Ácido fosfórico – confere aos ácidos nucleicos as suas características ácidas. Faz as ligações entre nucleotídeos de uma mesma cadeia. Está presente no DNA e no RNA.

• Pentoses - como o próprio nome descreve, é um açúcar formado por cinco carbonos. Ocorrem dois tipos: a desoxirribose e a ribose.

• Base nitrogenada - há cinco bases azotadas diferentes, divididas em dois grupos:
• Bases de anel duplo (puricas)- adenina (A) e guanina (G);
• Bases de anel simples (pirimidicas)- timina (T), citosina (C) e uracila (U).
• Pentose: Desoxirribose e ribose.

O DNA é um ácido desoxirribonucléico, formado pela pentose desoxirribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, timina, adenina e guanina. É a substância responsável pela herança biológica de todos os seres vivos, o seu principal papel é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNA´s.

O RNA é o ácido ribonucléico, constituído pela pentose ribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, uracila (esta não se encontra no DNA), adenina e guanina e apresenta três grupos de três bases do RNAm -- por exemplo GCC -- corresponde na linguagem nucleotídica a um aminoácido dado, neste caso a alanina. O ribossoma reconhece esse aminoácido e transfere-o a um RNA de transferência, formando assim, pouco a pouco, a sequência de dados que dará lugar à proteína. Cada aminoácido tem sua codificação propria, em geral de vários codões, também há trios que indicam o sinal de terminação.

Síntese de proteínas.

A síntese de proteínas ou tradução é o processo em função do qual se formam as sequências de aminoácidos que constituem as proteínas, a partir de uma sequência expressa pelo RNA mensageiro, numa linguagem de bases nitrogenadas. Assim, de um fragmento de ADN dado, que contém a informação precisa para que se forme uma proteína concreta, obtém-se uma cópia, a qual é o RNAm que guiará directamente o processo de tradução. Ao RNAm unem-se vários ribossomas.

Transcrição e tradução

Um gene é uma sequência de DNA que contêm informação genética.

Dentro de um gene, a sequência de bases ao longo de uma cadeia de DNA definem uma cadeia de RNA mensageiro, que por sua vez define uma ou mais sequências proteicas. A relação entre a sequência de nucleótidos de um gene e a sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pelas regras de tradução, conhecidas colectivamente como o código genético. O código genético consiste de 'palavras' de três letras chamadas codões formadas por uma sequência de três nucleótidos , por exemplo: (ACU, CAG, UUU).

Replicação

A divisão celular é essencial para que um organismo cresça, mas quando uma célula se divide tem de replicar o DNA do seu genoma para que as duas células-filha tenham a mesma informação genética que a célula mãe. A estrutura em dupla-hélice do DNA fornece um mecanismo simples para a sua replicação. As duas cadeias são separadas e depois as sequências de DNA, são complementares a cada uma das cadeias.

A DNA polimerase constrói a cadeia complementar encontrando a base correcta através de emparelhamento com a base complementar e ligando-a à cadeia original.

Como as polimerases de DNA só conseguem fazer a extensão de uma cadeia de DNA na direcção 5' para 3', outros mecanismos são usados para copiar a cadeia antiparalela da dupla hélice, desta forma, a base presente na cadeia antiga base vai aparecer na nova cadeia e a célula acaba com uma cópia perfeita do seu DNA.

Conclusão

O DNA é um suporte de informação para todos os seres vivos.

Através da mitose dá-se o crescimento e regeneração dos tecidos dos seres vivos, sendo necessária para que as células se repliquem.

Sendo estas divididas pela interfase G1, S e G2 e pela fase mitótica a profase , metáfase , anafase e telofase.

Os ácidos nucleicos são responsáveis pela herança biológica e é transmitida de geração em geração.

O ácido desoxirribonucleico é a substância responsável pela herança biológica de todos os seres vivos, tendo o seu principal papel armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNA´s.

A replicação e tradução dá-se através das sequências de bases ao longo de uma cadeia de DNA. E a replicação através de uma estrutura em dupla-hélice do DNA que fornece um mecanismo simples para a sua replicação. As duas cadeias são separadas e depois as sequências de DNA, são complementares a cada uma das cadeias.

Bibiografia:

Livro:

Cristina Carrajola.; Maria José Castro.; Teresa Hilário - Planeta com Vida 11º ano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.